主动式太阳能利用系统

由集热器、管道、蓄热器、风机、泵以及散热器等设备组成，靠机械动力驱动达到收集、储存和输出太阳能的利用系统。相比之下的被动式太阳能采暖系统，是通过建筑外围护结构收集阳光为室内空间提供热量，又以围护结构的保温隔热性来减少太阳热量的损失。太阳能的开发和利用为我们城市供热事业的发展指明了方向。随着人们生活水平的日益提高，对居住环境的舒适度要求越来越高。如主动式热水供暖系统是我们经常用到的。所谓主动式热水供暖是以太阳辐射为热源，补偿建筑物维护结构的耗热量使室内温度达到一定的标准的新型采暖方式。太阳能是无污染，不需运输，使用方便，成本低廉，最安全，最环保的能源。在供热工程中，利用热水、蒸汽这些低品位的热量补充建筑耗能时，太阳能就显示出了它的优越性。由于各地日照的不同特别是在北部的一些地区，冬季日照量难以满足集热要求。这种采暖方式适用于中部地区，当日照量不充分的时候，比如说阴雨天，那么我们可以用太阳能系统中的电加热器，对整个系统以热量的补充。普遍用的太阳能热水器也是一种主动式太阳能利用系统。
主动式太阳能利用系统是由太阳能集热器，蓄热设备，激热设备，循环泵，辅助热源，以及连接这些设备的循环管道和控制设备等组成。一般来说太阳能的储热过程，可以分为显热储存，潜热储存和可逆化学反应热储存。这三种贮热方式各有利弊，因此我们还需要借助辅助热源才能达到供热舒适度的要求。当贮热水箱中的水温度高于供水温度时，供热系统中的热量就可以完全依靠太阳能来提供。当贮热水箱中的水温度低于供水温度但高于回水温度时，就可以使用辅助热源共同供暖。当贮水箱中的水的温度低于回水温度时，就要使供暖系统和太阳能贮水箱断开。则系统中的热量完全依靠辅助热源提供。因此整个系统还需要安装三通阀和旁通管用以调节。由于有一部分管段裸露在外，所以需要保温措施。当室外温度较低时，可以将系统中的水完全放掉，防止管道中的水结冰。目前，中国已成为世界上最大的太阳能热水器生产国。再比如主动式太阳能发电系统。太阳能发电系统通过光电效应产生电能，所发的电能通过逆变器把直流电转换为交流电，再由控制器对电能进行调节和控制。白天，太阳能发电系统一方面把整压整流后的电能送往建筑内的用电负载，另一方面在满足建筑自身用电负荷的同时把多余的电能进行并网向市政电网系统进行供电； 晚上或阴天时，所发的电能不能满足建筑自身负载需要，控制器并网市政供电系统，保证用户的正常用电，这样就能降低建筑的运行成本，减少了传统能源的使用。对比太阳能 “光热应用” 已经进入寻常百姓家，同属于主动式太阳能技术的 “光电应用” 在我国建筑业中用得还比较少。太阳能光伏发电推广的最大瓶颈突出表现在其核心构件——太阳能电池板的高昂成本上。这种利用主动式太阳能技术设计建造的多功能、高品质、价格适中的 “太阳能建筑” 是保证健康和舒适生活的重要途径。由于主动式太阳能建筑存在着设备复杂，先期投资偏高，阴天有云期间集热效率严重下降等缺点，在我国目前尚未得到推广。